《高校数据中心IT基础设施建设与应用研究》-工学论文，计算机论文-论文范文参考-科学狗论文网

标题

高校数据中心IT基础设施建设与应用研究

范文

鲁学亮　陈平

摘要：高校数据中心IT基础设施是学校信息化建设的基础，随着云计算等技术的发展和普及，为高校IT基础设施的建设提供了新的建设思路。传统的IT基础设施建设模式已经不能满足高校教学科研的需求，通过建设高效、稳定、安全的IT基础设施以更好地满足高校信息化的发展需求。该文以北京师范大学IT基础设施建设为例，探讨高校IT基础设施存在的问题，总结经验教训。

关键词：云计算；云服务；虚拟化；备份

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）22-0018-03

1现状分析

随着校园信息化的不断深入，信息化业务的需求逐渐增多，信息化的用户规模逐渐壮大，对于传统的信息化业务建设模式提出了严峻的挑战。一台物理机一套操作系统部署一个业务的模式极大地制约了应用上线时间，在业务连续性上也无法保障，资源调度不灵活，同时对资源也造成了极大的浪费。

传统建设模式下的IT基础架构是典型的分散式架构，这种以应用为单位建设的系统平台存在诸多问题：系统扩展上无法统一规划，系统资源无法共享；需要增加应用时，每次都必须重新规划整个系统，势必造成重复采购，总体拥有成本升高；各应用之间相互独立，造成众多数据孤岛，难以实现数据共享和合理利用；每个应用采用一台独立的物理服务器进行部署，实际情况下这些服务器CPU平均利用率一般不超10%，随着服务器变得越来越强大，最大化的利用这些超强资源也变得愈加困难，几乎在所有情况下，部署这些功能强大的服务器将会使服务器过剩50-500%，造成极大的资源浪费；无法实现对应用系统的统一备份、容灾操作。

2虚拟化平台建设

通过对以虚拟化为技术支撑云计算平台建设的探讨，可以有效解决资源浪费、业务连续性差以及部署灵活性等问题，更为运维管理和IT服务提供了新的手段。我校云服务平台综合使用虚拟化、存储双活、前端云管理平台、容灾备份等技术，实现多种的接人、弹性的扩展、服务可测量、按需付费、资源池化。

1）服务器计算资源池采用6台性能强劲的小型机十核服务器（共计960逻辑核心）为整个云计算平台提供强大的性能支撑，高效承载更多地虚拟化应用。运算能力是衡量计算机计算性能的重要指标，6台高性能服务器，具备480个计算核心和960个逻辑核心，配置6TB内存，可为整个云计算平台提供强大的性能支撑，高效承载更多地虚拟化应用。在虚拟化应用当中，实际测试显示，在进行资源分配时按照每个core提供4个虚拟VCPU的情况下性能最好，一台高性能服务器即可虚拟出320个VCPU，可以划分更多的虚拟机，资源整合效率更高。据业务的重要性将6个节点分成2个集群，每个集群配置HA功能用于检测故障，实现对集群中运行的虚拟机快速恢复功能。配置DRS将主机作为资源的聚合池进行管理，实现自动管理虚拟机到主机的分配，平衡负载和强制执行资源分配策略对运行的虚拟机进行动态迁移。

2）通过虚拟化网关，实现计算资源池和存储资源池双活异地部署，将计算资源池和存储分别放置在同校区两个机房或异地两个机房，两台虚拟化网关通过光纤直连，实现数据实时同步读写，任何一台设置故障不影响业务正常使用。

3）云管理平台，进一步深化數据中心虚拟化程度，融合现有的软硬件，并通过虚拟化套件中的自服务门户实现对用户实现自助服务。通过购置虚拟主机控制面板实现提供网站建设类PaaS服务，以此扩大云管理服务层级，加强IaaS、PaaS以及SaaS层面的服务能力。

4）平台可靠性测试。本次测试以平台中的一套集群进行性能测试，模拟应用中的各种故障以检验平台的可靠性。测试设备包括3台高性能服务器、2台虚拟化刚关、2台光纤交换机、2台存储，如下图所示：

1）关闭存储虚拟化网关集群中的一个节点，系统切换时间16s，前台应用表现为延时16s，不中断。

21关闭一台光纤交换机会造成链路切换，影响一个10的读写。

3）关闭存储ASl000G6_S1，前台应用会延时18s后保持正常运行，前端业务不中断。

4）断开一台物理服务器，该服务器上的应用直接自动迁移到另外两台主机上，对前端业务没有任何影响，在节点故障瞬间，中间三个包延迟稍大，但没有中断。

3容灾备份

数据备份作为业务系统的最后一道保障，对于业务系统至关重要，因此必须根据业务系统的重要程度、业务特点、数据类型规划不同的容灾备份方案。业务重要程度通过RTO （Recov-ery Time Objective和RPO（Recovery Point Objective）两个指标定义了业务可容许中断的时间长度以及当业务恢复后，恢复得来的数据所对应的时间点。定义好每个业务的RTO和RPO后即可选择不同的策略和备份介质。高校数据中心需要备份的数据类型一般包括虚拟机、数据库、业务系统数据。我校备份系统拓扑如下图所示，配备两台备份一体机，两台备份一体机实现数据互备，配置一台虚拟磁带库，一台物理带库，普通存储等。

1）备份一体机通过备份代理与虚拟化控制中心对接实现对所有虚拟机的备份，首先根据业务的重要程度进行分类分组，并在备份一体机中设置不现的策略组，策略组包括对数据集、备份时间、备份周期、数据保留周期等关键词段的定义，将虚拟机与策略组进行对应。同时应定期查看备份一体备份日志及时处理备份出现的问题灵活调整备份策略，对部分虚拟机进行恢复测试以检测备份效果。

2）虚拟磁带库与物理磁带库配合使用，虚拟磁带库是带有较高压缩比的存储设备，他比物理磁带库读写速度更快，数据恢复的速度也更快，而物理带库更适合备份存档数据，该数据很少会用来恢复使用。通过备份管理软件将以上两类介质进行统一管理，将业务系统数据库、业务数据先备份至虚拟带库保留一段时间后定期迁移至物理带库做长期保留。

3）存储阵列的复制功能，目录主流的存储设备都可通过软件实现两台存储设备间的实时数据复制，对于一些数据量大，业务重要的数据如教学平台的视频数据，如果备份到带库中恢复时间将很长，该类业务对中断时间又有较高要求，因此配备一台存储陈列，实现对该类业务数据的实时复制，生产数据存储设备出现故障可随时切换到备份设备。

4结束语

通过搭建一套高性能、稳定可靠的云计算平台并配合数据备份系统，用以支撑学校大部分业务系统，降低服务器的数量和整体能耗、降低建设成本和日常运行维护成本。实现学校rr资源的有效整合和动态扩展，实现业务系统的快速部署，提升IT资源的利用率，为我校信息化建设提供安全、快捷的IT基础设施。

随便看

科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。